劉寶琦++朱世君++黃雪峰

摘 要 機(jī)電一體化是科技進(jìn)步的產(chǎn)物，是一門新興學(xué)科。隨著時(shí)代的進(jìn)步、科技的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)還將增添新內(nèi)容。基于此，本文將探究機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，以期推動(dòng)機(jī)械行業(yè)健康、快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 機(jī)械領(lǐng)域 電子技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅能有效整合物質(zhì)資源、能源資源，還能有效整合機(jī)械資源，進(jìn)而全面提升機(jī)械自動(dòng)化水平。

1 機(jī)電一體化技術(shù)簡(jiǎn)介

機(jī)電一體化是機(jī)械裝置與電子自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，主要是在機(jī)械裝置運(yùn)用、信息處理、功能等方面引入電子技術(shù)，該技術(shù)具有綜合性、跨學(xué)科等性質(zhì)。機(jī)電一體化技術(shù)包括產(chǎn)品與技術(shù)兩個(gè)方面，該技術(shù)并不是對(duì)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)的簡(jiǎn)單拼湊，而是將電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)進(jìn)行完美組合，以全面提高技術(shù)先進(jìn)性，其與自動(dòng)化結(jié)合技術(shù)有本質(zhì)區(qū)別。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，不只是簡(jiǎn)單的勞動(dòng)力替代技術(shù)，而是有機(jī)統(tǒng)一機(jī)械設(shè)備各個(gè)方面，從而全面提高機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化、智能化水平。

2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在全球經(jīng)濟(jì)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)如下：

2.1 智能化

機(jī)械設(shè)備向著智能化方向發(fā)展，智能化是生產(chǎn)力進(jìn)步的重要體現(xiàn)，也是不同學(xué)科技術(shù)互為融合的結(jié)果，即結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制理論以及心理學(xué)思想等，使機(jī)器本身具有自主決策能力、邏輯判斷能力，從而更好地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

2.2 微型化

機(jī)電一體化產(chǎn)品體積向著微型化方向發(fā)展，體積小，耗能較小。目前，微型化機(jī)電一體化產(chǎn)品在軍事、醫(yī)療等精細(xì)化行業(yè)部門廣泛應(yīng)用。

2.3 綠色化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作以及使用會(huì)向著綠色化方向邁進(jìn)，在順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，更好地保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

2.4 模塊化

開(kāi)發(fā)與研究標(biāo)準(zhǔn)化接口的機(jī)電一體化模塊單元，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，具有重要作用。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 大型挖鉆機(jī)上的運(yùn)用

目前，大型挖鉆機(jī)是各個(gè)重點(diǎn)大型工程的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備，并在大型打樁基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用。與西方國(guó)家相比，我國(guó)旋挖鉆機(jī)使用技術(shù)不到位，培訓(xùn)機(jī)制、配套設(shè)施均不完善，西方旋挖鉆機(jī)的使用效果更好，并產(chǎn)生了大量衍生產(chǎn)品，該技術(shù)的應(yīng)用比較成熟。旋挖鉆機(jī)的使用方法、使用過(guò)程比較復(fù)雜，對(duì)于精細(xì)度要求極高。目前，很多企業(yè)為了全面提升操作便捷度與精細(xì)化程度，均選擇了微處理器控制方式，直接將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到大型挖鉆機(jī)上，進(jìn)一步優(yōu)化了大型挖鉆機(jī)技術(shù)，全面提升了工作效率與技術(shù)成熟度。

3.2 在監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

鑒于機(jī)電一體化的安全控制功能、修復(fù)功能以及自動(dòng)化功能，可直接將其應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中去，合理利用工程機(jī)械的制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等多種裝置，對(duì)機(jī)械運(yùn)行情況進(jìn)行全面、動(dòng)態(tài)、持續(xù)監(jiān)控，以有效促進(jìn)各項(xiàng)機(jī)器的健康運(yùn)行。充分利用機(jī)電一體化技術(shù)，能自動(dòng)查找機(jī)械工程存在故障問(wèn)題，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)器運(yùn)行故障，則會(huì)自動(dòng)報(bào)警。在監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能在全面提升工作效率的基礎(chǔ)上，改善工作環(huán)境。與此同時(shí)，還能更好地幫助工作人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題故障、排解障礙，最大限度保障機(jī)器健康運(yùn)行，全面提升機(jī)械運(yùn)作效率。

3.3 在機(jī)床中的應(yīng)用

在中國(guó)，大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床都是按照坐標(biāo)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，通過(guò)補(bǔ)刀功能全面提高工作效率，完成任務(wù)目標(biāo)。在機(jī)床中，合理應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能全面提升工作效率。例如，滾珠絲杠的具體應(yīng)用，能有效降低機(jī)器摩擦，提高轉(zhuǎn)動(dòng)效率，盡可能避免低速運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，還能有效降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)各項(xiàng)設(shè)備良好運(yùn)行。

3.4 煉鋼、煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)煉鋼行業(yè)所選用的系統(tǒng)是：以計(jì)算機(jī)為中心，將顯示設(shè)備、操作設(shè)備、加熱設(shè)備、儀器儀表、電腦等設(shè)備有機(jī)融合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分運(yùn)用技術(shù)手段，全面提升設(shè)備的使用年限與效率。隨著微型處理技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)煉鋼技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的提升。鑒于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，交流傳動(dòng)勢(shì)必會(huì)取代直流傳動(dòng)，交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)將會(huì)逐漸顯露。在軋鋼環(huán)節(jié)中，交流傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大，上述技術(shù)均為煉鋼行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大技術(shù)支持。

目前，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中也得到了廣泛應(yīng)用。例如，升降機(jī)與挖煤機(jī)均普遍利用PLC技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，能有效提高煤礦機(jī)械安全監(jiān)控水平，并在安全排查、故障報(bào)警等方面取得了質(zhì)的飛躍。隨著我國(guó)煤礦機(jī)數(shù)量的增加，管理部門面臨的挑戰(zhàn)與任務(wù)日益艱巨，如何高效利用機(jī)電一體化技術(shù)促進(jìn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，成為迫切需要解決的重要問(wèn)題。

3.5 機(jī)械智能機(jī)器人中的具體應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能機(jī)器人必須充分組合、協(xié)調(diào)多種技術(shù)，從而更好地完成任務(wù)目標(biāo)。目前來(lái)說(shuō)，智能機(jī)器人在自適應(yīng)信息控制處理方面的不足與困難逐漸顯露，為了更好地解決這一問(wèn)題，必須充分運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)。要想進(jìn)一步優(yōu)化工程機(jī)械內(nèi)燃機(jī)的具體運(yùn)行過(guò)程，傳感器必須有效接收、發(fā)出多種信號(hào)，并在傳感器信號(hào)支持與反饋下促進(jìn)激光平地機(jī)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。地下穿孔機(jī)、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)按照一定的要求進(jìn)行地下穿越，與空中導(dǎo)彈技術(shù)相類似，一般需要內(nèi)部導(dǎo)向的陀螺儀、加速度計(jì)以及外部導(dǎo)向激光技術(shù)等。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于智能機(jī)器人中，應(yīng)能感知作業(yè)對(duì)象的形態(tài)、位置、方向，充分利用圖像處理技術(shù)、視覺(jué)處理原理，更好地開(kāi)展各項(xiàng)作業(yè)。目前來(lái)說(shuō)，遙控型機(jī)器人、無(wú)人駕駛機(jī)械均采用機(jī)電一體化技術(shù)，通過(guò)無(wú)線電控制技術(shù)以及電液控制技術(shù)的應(yīng)用，全面提高機(jī)械自動(dòng)化程度。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)概念及發(fā)展技術(shù)入手分析，在大型挖鉆機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)床設(shè)備、智能機(jī)器人等方面，詳細(xì)論述了機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用，以期為一線工作提供理論指導(dǎo)。

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作者單位

沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧省沈陽(yáng)市 110168